化工企業自動化儀表的設計探討

鞠麗娜

摘 要：良好的化工企業自動化儀表設計可以優化自動化儀表的使用性能，提高其適應性。簡要介紹了化工企業自動化儀表及其設計原則和儀表分類，闡述了化工企業自動化儀表的基本設計理念。

關鍵詞：化工企業；自動化儀表；設計；穩定性

中圖分類號：TQ056.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）21-0059-02

化工企業的日常運營主要是在真空、高溫、高壓等特殊環境中加工、生產和控制各種化工產品。自動化儀表可以幫助化工企業全面檢測化工生產過程，及時發現其中存在的不穩定因素，以保障化工生產的安全性。因此，化工企業要高度重視自動化儀表設計，優化自動化儀表的運行狀態，提高化工企業的經濟效益。

1 概述

當前，自動化儀表被廣泛應用于各個行業，特別是在化工企業中，自動化儀表發揮著重要的作用，其設計和應用逐漸成為了化工企業的重點工程項目。在化工企業中，應用自動化儀表極大地提高了化工生產的效率和效益，其主要的工作流程和應用方式包括自動化儀表的設計、施工和調試三個階段。在化工企業中，對自動化儀表的工作要求很高，而自動化儀表設計具有較強的附屬性和合理的專業性。化工企業自動化儀表設計工作需要設計人員結合現代化的科學技術和自身的專業知識綜合分析，將不同學科的專業知識和儀表設計方式有效結合起來，形成一套完整的設計方案和設計模式。化工企業自動化儀表設計是一項較為復雜的系統工程。

2 設計原則

2.1 可靠性

在化工企業自動化儀表設計過程中，要確保自動化儀表運行的穩定性和安全性。在選擇自動化儀表時，要充分考慮它們的特性，避免在設計過程中出現選型錯誤的問題。在設計化工企業自動化儀表時，要堅持可靠性的原則，提高自動化儀表相關的特性，消除一切安全隱患。

2.2 穩定性

為了最大程度地發揮自動化儀表的安全預警作用，在設計自動化儀表時，必須要重點考慮穩定性等因素。自動化儀表對各方面的考察和相關監測都要以穩定的數據作為基礎。

2.3 維護性

為了保障化工企業的生產安全，對自動化儀表的后期保養和養護有很高的要求。因此，在設計過程中，要重點考慮自動化儀表系統在替換或者安裝方面的便捷性，確保化工企業的正常運行。

3 分類

3.1 溫度儀表

在化工企業自動化儀表的生產過程中，要控制化工設備或管道的顯示溫度。溫度儀表多采用接觸式測量，雙金屬溫度計、熱電偶、熱電阻的應用最廣泛。

3.2 壓力儀表

壓力儀表與安全息息相關，因此，受到了化工企業的重視。特種壓力儀表、變送器和壓力傳感器是可以用于易結晶、粉狀、黏稠狀介質，脈動介質，高溫介質的壓力測量，能夠達到0.1級的測量精度。壓力儀表可以分為活塞式、彈性式和液柱式。

3.3 物位儀表

由于化工企業主要以液位測量為主，在測量過程中，要著重考慮被測物料的特性，所以，物料儀表沒有通用的設備型號。按照測量方式可將物位儀表分為矩陣渦流式、激光式、輻射式、重錘式、雷達式、超聲波式、電容式、電接觸式、靜電式、浮力式和直讀式。其中，矩陣渦流式、雷達式和電接觸式物位儀表的測量精度比較高，被廣泛應用于化工企業中。

4 設計

4.1 可靠性設計技術

在自動化儀表設計過程中，為了提高自動化儀表的可靠性，必須要應用可靠性分析技術，采用可靠性分配和預計等措施，避免經常出現的問題在此出現。自動化儀表可靠性設計技術通過結構式的程序設計，分析和簡化了自動化儀表的各個模塊，增加了自動化儀表設計的可維修性和可讀性。在設計過程中，主要應用了耐環境設計技術、維修設計技術、故障設計技術、冗余設計技術、元件控制和選擇等。只有利用一些技術設計手段，才能不斷提高自動化儀表的可靠性，最大程度地減少設計錯誤，提高設計的精確性，降低程序的復雜程度。自動化儀表可靠性設計技術主要表現在容錯設計技術、改錯設計技術和查錯設計技術三方面，它可以有效提高自動化儀表的運行能力。

4.2 自動化儀表熱設計技術

自動化儀表運行主要依靠的是消耗熱能，但是，這樣會使得自動化儀表自身的溫度逐漸升高。采用自動化儀表熱設計技術可以有效提高自動化儀表的可靠性，將自動化儀表設備的溫度控制在合理范圍內，利用制冷、散熱等技術手段可以保護自動化儀表自身的元器件。另外，可以在自動化儀表的通訊卡上安裝溫度傳感器，實現儀表設備的溫度預警，一旦傳感器感應到自動化儀表設備的溫度超過合理范圍時，就利用軟件的特殊功能或者直接切斷電源來散熱，保護自動化儀表的內部結構免受破壞。

4.3 溫度補償設計技術

在化工企業自動化儀表設計過程中，很容易受周圍自然環境溫度的影響。由于冬季和夏季的溫差比較大，溫度變化具有不規則性，所以，為了確?；て髽I自動化儀表設計工作可以順利進行，在設計自動化儀表時，要充分考慮溫度因素。在設計過程中，可以采用溫度補償技術，這樣能夠最大程度地降低溫度對自動化儀表設計的影響，可以有效改善自動化儀表系統的不穩定狀態。根據溫度敏感性，可將溫度補償設計技術分為反饋式溫度補償和并聯式溫度補償兩種。溫度敏感系數比較單一的自動化儀表可以采用并聯式溫度補償技術，溫度敏感系數比較復雜的自動化儀表可以采用反饋式溫度補償技術。

4.4 電磁兼容性設計技術

為了確保自動化儀表的安全性和穩定性，在化工企業自動化儀表設計過程中，要考慮到電磁干擾對自動化儀表的影響。自動化儀表中的電磁干擾需要具備3個條件，即自動化儀表具有敏感性，有具體的傳輸媒介，并且存在一定的干擾源。自動化儀表的電磁兼容性設計技術是在自動化儀表結構中加入一些消除干擾源的措施，使自動化儀表的地線設計和公共地線緊密結合起來，避免寄生耦合對自動化儀表造成影響。

5 結束語

隨著現代化科學技術的快速發展，自動化儀表設計越來越成熟?；て髽I自動化儀表設計關系著化工企業的日常運營和發展，因此，必須要采用科學、合理的設計技術，不斷提高自動化儀表的穩定性和準確性。

參考文獻

[1]涂沖，王睿，梁雨辰.淺析化工企業中自動化儀表的設計[J].黑龍江科技信息，2012（24）：72.

[2]房亞君.化工企業自動化儀表的設計及施工[J].中國石油和化工標準與質量，2012（16）：210.

[3]宋偉.謅議化工企業中自動化儀表的設計[J].數字技術與應用，2014（03）：218.

〔編輯：白潔〕

Design of Automated Instrumentation Chemical Companies

Ju Lina

Abstract： Good chemical enterprise automation instrument designed to optimize the performance of automated instrumentation to improve their adaptability. Briefly introduces the chemical industry automation instrument and its design principles and instrumentation classification， describes the basic design concept of the chemical industry automation instruments.

Key words： chemical enterprises； automation instrumentation； design； stability